平頂山鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰（huī）石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法（fǎ）容易結垢（gòu）、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用（yòng）鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿（jiǎn）吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利（lì）用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝（yì）綜合（hé）石灰法與（yǔ）鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內（nèi）易結垢的問題，同時又（yòu）具備鈉堿法吸收效率高（gāo）的優點。

工藝（yì）流程介紹

鍋（guō）爐產生的煙氣首先由引（yǐn）風機正（zhèng）壓沿切線送入旋流板脫硫除（chú）塵塔內（煙氣進口設置在脫（tuō）硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的（de）入（rù）口處設置（zhì）了予降（jiàng）溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫（liú）除塵塔（tǎ）。在脫硫除塵塔（tǎ）內（nèi）首先設置一層吸收旋流（liú）板--煙氣與（yǔ）脫硫劑混合反（fǎn）應層，煙氣由下而上與噴（pēn）淋漿液（yè）逆流接觸，兩者充分混（hún）合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統（tǒng），在該區段空間（jiān）充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反（fǎn）應，脫除80%以上的二氧化硫。噴（pēn）霧係統的合理選型及科學布置（zhì），使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液（yè）體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時（shí）間內在霧化區中穿行，煙氣（qì）中（zhōng）SO2有了充足的（de）機會與脫硫液接觸，並不（bú）斷與霧滴相（xiàng）碰，其中SO2與吸收液進（jìn）行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除（chú）塵後（hòu）的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應後（hòu）的漿液（yè）流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉（nà）堿）溢流入（rù）清液池，在清液池內適當補充（chōng）一定量的堿液後經循環泵再次送（sòng）入噴淋（lín）係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導（dǎo）向作用（yòng）產生強大（dà）的離心力，將煙氣中的（de）液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣（gài）雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟（qǐ）動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為（wéi）吸收啟動反（fǎn）應式；

(2)    式為主要反應式（shì），pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（shí）（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）生過程

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

NaSO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO31/2 H2O          (6)

在石灰漿液（石灰達到飽和（hé）狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的（de）[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物（wù）形式慢（màn）慢（màn）沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧（yǎng）化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所（suǒ）增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵（chén）副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自（zì）己的需要，采用不同的方法對（duì）副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基（jī）本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與（yǔ）堵塞現象，便（biàn）於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣（yàng）避免了塔內堵塞和磨損，提高（gāo）了運行（háng）的可靠性，降低了（le）操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比（bǐ），達到較高的脫硫（liú）效率，一般在90%以上；

4、對脫硫（liú）除塵一體化技術而（ér）言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要（yào）是晶（jīng）相結垢；即沉澱物在管（guǎn）路及吸收設備內（nèi）飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體（tǐ）擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進（jìn）行循（xún）環吸（xī）收，為（wéi）清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環（huán）池內經（jīng）充分（fèn）沉澱後（hòu），進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關（guān）鍵在於保持所需的鈉離子濃度與（yǔ）及時利用脫硫劑（jì）對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一（yī）定的持液量（脫硫液的（de）保有量）。有意識地增加此處（chù）的氣速，以加大自清洗的作用；在塔（tǎ）內操作工況的設（shè）計上，不單（dān）單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操（cāo）作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優（yōu）化，實現真正的雙堿（jiǎn）法工藝（yì），較（jiào）好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔（tǎ）頂（dǐng）設置高壓衝（chōng）洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。